Translokáza proteinů do mitosomů Giardia intestinalis.

Abstract

Během transformace bakteriálního endosymbiota do podoby dnešní mitochondrie se musel de novo vytvořit membránový aparát pro import proteinů do nové organely. Redukované mitochondrie parazitického prvoka Giardia intestinalis zvané mitosomy představují výjimečný buněčný model pro studium těchto základních transportních procesů. V rámci této práce se proto pokusím charakterizovat motorový komplex, který pohání proteinový transport, a také vlastní translokační kanál ve vnitřní mitosomální mebráně. K tomuto cíli využiji přítomnost námi objevených membránových komponent Pam16 a Pam18, které tvoří jádro motorového komplexu, a které by podle analogie z kvasinkové a savčí mitochondrie měly fyzicky spolupracovat s dosud neznámým translokačním kanálem. Ten je u všech známých eukaryotických organismů tvořen Tim23 proteinem a okolo vytvořeným komplexem (TIM23 komplex). Absence tohoto proteinu v genomu G. intestinalis i v našich proteomických analýzách ukazuje na přítomnost zcela nového, nebo naopak naprosto původního-bakteriálního proteinu. Z molekulárního hlediska tak máme v rukách zjednodušený mitochondriální model.

During the transformation of the bacterial endosymbiont into current mitochondria the protein import apparatus had to be created de novo. The reduced mitochondria (mitosomes) of the parasitic protist Giardia intestinalis represent unique cellular model for the examination of these fundamental transport processes. As the main objective of this project I will try to characterize the motor complex, which propels the protein transport, and also the translocation channel in the inner mitosomal membrane. To this aim I will exploit the presence of two membrane components Pam16 and Pam18, which were discovered in our laboratory, and which constitute the functional core of the motor complex. Based on the information from the analogous systems of yeast and mammalian mitochondria, these two components should physically interact with so far unknown translocation channel. In all other eukaryotes this channel is formed by a conserved protein Tim23. The absence of this protein in the genome of G. intestinalis suggests presence of completely novel, or maybe the original-bacterial protein. Having in hand this simplified mitochodrial model the project has potential to bring not only new data in parasite biology but also generate new information on the function and evolution of mitochondrial protein import.